motor turboreactor

motor Jet - motor pentru generarea mișcării de împingere necesară prin convertirea energiei interne a combustibilului în energie cinetică a jetului a corpului de lucru.

Fluidul de lucru cu mare viteză curge de la motor, și în conformitate cu legea conservării impulsului, format forța reactivă împingând motorul în direcția opusă. Pentru a dispersa fluidul de lucru poate fi folosit ca gaz de expansiune încălzit într-un fel sau altul la un termotemperatury mare (t. N. jet de motoare termice) și alte principii fizice, de exemplu, accelerația particulelor încărcate într-un câmp electrostatic (vezi. Motor Ion).

motor Jet combină forța reală a motorului de conducere, care este, se creează de tracțiune numai prin interacțiune cu fluidul de lucru, fără sprijinul sau contactul cu alte organisme. Din acest motiv, cel mai adesea este folosit pentru a propulsa avioane, rachete și nave spațiale.

Forța de apăsare a motorului cu jet de necesară pentru mișcarea este generată prin transformarea energiei inițiale în energie cinetică a fluidului de lucru. Ca rezultat, gazul de evacuare pentru fluidul de lucru din duza de motor este format ca o forță de reacție se întoarce (jet). Replieze se mișcă în spațiu motorului și a aparatului asociat structural. Mișcarea are loc în direcția opusă expirării jet. Energia cinetică a jetului poate fi transformat diferite tipuri de energie: chimice, nucleare, electrice, solare. motor Jet asigură mișcarea corespunzătoare fără mecanisme intermediare.

Pentru a crea o sursă reactivă necesară tracțiune energie inițială este transformată în energie cinetică a jetului, fluidul de lucru evacuat din motor ca un jet, iar motorul cu jet în sine, transformă prima formă de energie în al doilea.

Partea principală a motorului cu reactie este o camera de combustie, în care este generat fluidul de lucru.

Toate jeturi sunt împărțite în două clase principale, în funcție de faptul dacă sunt utilizați în mediul lor de lucru sau nu.

Clasa întâi - motoare vozdushnoreaktivnye (DCA). Toate aceste căldură în care mediul de lucru este format prin reacția de oxidare a substanțelor combustibile cu oxigen ambiental. Principalul fluidul de lucru este masa de aer.

Motorul racheta toate componentele fluidului de lucru la bord, echipat cu aparatul lor.

Există, de asemenea, motoarele hibride care combină atât de tipul celor menționate mai sus.

În primul rând de propulsie cu jet a fost folosit într-un castron Heron - turbină cu abur prototip. Motoare Jet pentru combustibil solid a apărut în China, în secolul al X. n. e. Aceste rachete au fost utilizate în Est, și mai târziu în Europa pentru focuri de artificii, de semnalizare, și apoi ca marțială.

H. Zhukovsky în lucrările „Cu privire la reacția care curge și curge de fluid“ (anii 1880 ani) și „Teoria navelor propulsate de forța de reacție a apei care curge“ (1908) a dezvoltat mai întâi întrebările de bază ale teoriei unui motor cu reacție.

Interesant lucru pe studiul rachetei, de asemenea, fac parte din celebrul om de știință român I. V. Mescherskomu, în special în domeniul teoriei generale a mișcării corpurilor de masă variabilă.

În 1903 K. E. Tsiolkovsky în lucrarea sa „Studiul aparatelor rachete spațiale exterioare“ a dat justificarea teoretică pentru rachete și schema principială a motorului racheta pentru a anticipa multe dintre caracteristicile de design fundamentale și motoarele zhidkostnoraketnyh moderne (LRE). Astfel, cererea Ziolkowski preconizată pentru motorul cu jet de combustibil lichid și furnizează-l pompe speciale cu motor. controlul zborului rachetă el a oferit efectuat prin cârme de gaz - plăci speciale, amplasate în curentul de gaz emis de la duză.

motor zhidkostnoreaktivnogo caracteristică care, spre deosebire de alte motoare cu reacție reunește întreaga comburantul de alimentare cu combustibil și nu ia aerul necesar pentru arderea combustibilului care conține oxigen din atmosferă. Este singurul motor care poate fi utilizat pentru zborul foarte mare în afara atmosferei Pământului.

activitatea experimentală sistematică asupra acestor motoare a început în anii '30 ai secolului XX.

Primul motor racheta sovietica au fost dezvoltate și construite în 1930-1931 gg. în Leningrad Gas Dynamics Laboratory (GDL), sub conducerea viitorului academician VP Glushko. Această serie se numește OPM - motor de rachetă experimentală. VPGlushko aplicat unele elemente noi, de exemplu, una dintre componentele de combustibil de răcire a motorului.

Paralel cu dezvoltarea motoarelor de rachetă efectuate la Moscova Grupul pentru Studiul Reactive Motion (GIRD). Acesta a fost creierul din spatele F. A. Tsander și organizator - tânărul S. P. Korolev. Scopul Reginei a fost construirea unui nou sistem de rachete - planul de rachete.

In 1933 F. A. Tsander construit și testat cu succes un OP1 motor rachetă, benzină și aer comprimat, și în 1932-1933. - OP2 motor, benzină și oxigen lichid. Acest motor a fost proiectat pentru a fi montat pe corpul aeronavei, care a fost de a face un zbor ca rocketglider.

In 1933 Încinge creat și testat prima rachetă sovietică folosind combustibil lichid.

Bazându-se pe locul de muncă a început, inginerii sovietici în viitor să continue să lucreze la crearea de motoare de combustibil lichid. Totalul 1932-1941, 118 modele pentru motoarele cu combustibil lichid a fost dezvoltat în URSS.

În Germania, în 1931 a fost organizat teste de rachete I. Winkler, Riedel și colab.

În același timp, primul zbor al luptatorului german cu motorul. În 1943, SUA a testat primul avion cu reacție american, care a fost stabilit motor zhidkostnoreaktivny. În Germania, în 1944, au fost construite câteva luptători cu aceste motoare de design Messerschmitt și, în același an, folosit în luptă pe frontul de vest.

În plus, motorul racheta folosit pe germani V-2 rachete de rachete, creat sub conducerea lui von Braun.

În 1950 zhidkostnoraketnye motoarele instalate pe rachete balistice, iar apoi pe sateliți artificiali pământ, Soarele, Luna si Marte, sonda interplanetară.

LRE constă într-o cameră de ardere cu duză, a unității turbopompe, generatorul de abur cu gaz sau generatorul de gaz, sistemul de control, de reglementare, aprindere și unitățile auxiliare (schimbătoare de căldură, malaxoare, elementele de acționare).

Motoarele idee vozdushnoreaktivnyh mai mult de o dată prezentate în diferite țări. Cele mai importante și originale lucrări sunt studii în acest sens, efectuate în 1908-1913 de ani. om de știință franceză R. Lauren, care, în special, în 1911, a propus un număr de circuite vozdushnoreaktivnyh statoreactor motoare. Aceste motoare sunt folosite ca un aer oxidant și aer comprimat în camera de ardere este asigurată de presiunea aerului dinamic.

În luna mai 1939, Uniunea Sovietică a avut loc pentru prima dată un test de rachetă cu un motor de design propulsivă vozdushnoreaktivnym PA Merkulova. Era o rachetă în două trepte (primul pas - o rachetă de pulbere) din greutatea la decolare de 7,07 kg, în care greutatea carburantului pentru al doilea motor statoreactor etapă vozdushnoreaktivnogo a fost de numai 2 kg. La testarea racheta a atins o înălțime de 2 km.

În 1939-1940. o lume mai întâi în Uniunea Sovietică a efectuat teste de zbor vozdushnoreaktivnyh motoarele instalate ca motoare suplimentare pe structura aeronavei NP Polikarpov. În 1942, în Germania testat vozdushnoreaktivnye de proiectare motor statoreactor E. Zenger.

motor Vozdushnoreaktivny cuprinde un difuzor, care datorită energiei cinetice a fluxului de aer este comprimat aerul. In arderea combustibilului camera este injectată prin duză și aprinde amestecul. jetul de apa iese prin duza.

Procesul de funcționare continuă a DCA, astfel încât acestea nu au nici o tracțiune de pornire. În acest sens, viteza aerului este mai mică decât jumătate din viteza motoarelor vozdushnoreaktivnye de sunet nu se aplică. Utilizarea mai eficientă a DCA la viteze supersonice și altitudini mari. Decolarea cu motor vozdushnoreaktivnym are loc prin intermediul motoarelor de rachetă pentru combustibil solid sau lichid.

un mare progres a fost un alt grup de motoare vozdushnoreaktivnyh - motoare turbo-compresoare. Acestea sunt împărțite în Turbojet, în care jetul de gaz generat de împingere care emană de la duză și turbopropulsor, în care este creat direcția principală elice.

În 1909, proiectul motor turboreactor a fost dezvoltat de către inginerul Nikolai Gerasimov. În 1914, Marina locotenent M. N. Nikolskoy română proiectat și construit un model al unui motor turbopropulsor de aeronave. Fluid de lucru pentru acționarea turbinei cu trei trepte a servit terebentina amestec de gaz de combustie și acid azotic. Turbina este acționată nu numai asupra propulsorului: gazele de ardere de evacuare sunt îndreptate în coadă (jet) duza, creând forță suplimentară de împingere reactivă la șuruburile de împingere.

In 1924, VI ​​Bazarov dezvoltat un design de aviație motor turbo jet, format din trei elemente: o cameră de ardere a compresorului turbinei cu gaz. fluxul de aer comprimat este mai întâi divizată în două ramuri: partea mai mică a fost în camera de ardere (arzător), și cel mai amestecat cu gazul de lucru pentru a coborî temperatura lor înainte de a turbinei. Astfel, se asigură siguranța paletelor turbinei. puterea turbinei mai multe trepte petrecut pe motorul de acționare a compresorului centrifugal, și parțial pentru rotația elicei. În plus, forța de tracțiune cu șurub creat de curentul de gaz de reacție a trecut prin orificiul cozii.

În 1939 la uzina Kirov din Leningrad, a început construcția motoarelor turboreactoare proiectat de A. M. leagane. Testele sale întreruptă de război.

În 1941, în Anglia, a fost realizată mai întâi pe samoleteistrebitele zbor experimental echipat cu un design motor turboreactor F. Whittle. Acesta a fost stabilit cu motorul turbinei cu gaz, care antrenează un compresor centrifugal alimentarea cu aer în camera de ardere. produse de ardere utilizate pentru a crea forța de tracțiune cu jet.

Whittle plane Gloster (E.28 / 39)

Intrarea motorului turboreactor aerului în timpul zborului, în primul dispozitiv de intrare a aerului comprimat, și apoi în turbocompresorul. Aerul comprimat este furnizat în camera de ardere, unde combustibilul este injectat lichid (de obicei - kerosen). extindere parțială a gazelor formate în timpul arderii are loc in turbina, compresorul rotativ și finală - în duza jet. Între turbina si motorul cu jet poate fi instalat postcombustie proiectat pentru arderea combustibilului suplimentar.

Acum turboreactoare echipate cu cele mai multe militare și civile de aeronave, precum și niște elicoptere.

Principalul împingerea turbopropulsor elicei este generat, și mai mult (aproximativ 10%) - jet de gaz provenind de la duză. Principiul de funcționare al turbopropulsor similar cu Turbojet, cu diferența că turbina se rotește nu numai compresor, ci și elice. Aceste motoare sunt utilizate în avioane subsonice și elicoptere, precum și pentru deplasarea navelor de mare viteză și vehicule.

Cele mai timpurii motoare de rachetă solide utilizate în rachete de luptă. Utilizarea lor pe scară largă a început în secolul al XIX-lea. când în multe armate au apărut componente de rachete. La sfârșitul secolului al XIX-lea. prima pudră fara fum au fost create, cu o combustie mai stabilă și mai mare serviceability.

În 1920-1930e ani, au fost de lucru pentru a crea un jet de arme. Acest lucru a condus la lansatoare de rachete - „Katiușa“ în Uniunea Sovietică, șase lansatoare de rachete cu țeavă în Germania.

Obținerea de noi tipuri de praf de pușcă activat pentru a utiliza motoare de rachetă solide în rachete de luptă, inclusiv balistice. În plus, acestea sunt utilizate în aviație și spațiu ca vehicule de lansare motor din prima etapă, motoare pentru motoare de aeronave vozdushnoreaktivnymi RAM și motoare de frână nave spațiale de pornire.

combustibil solid reactiv constă dintr-un corp cu motor (camera de ardere), în care întregul stoc de combustibil și o duză cu jet. Carcasa este realizată din oțel sau fibra de sticla. Duză - din grafit, aliaje refractare, grafit.

aprindere a combustibilului se efectuează dispozitiv aprinzător.

Reglementarea tije prin variația suprafața de încărcare sau a duzelor de ardere gâtului și injectarea fluidului în camera de ardere.

direcția de împingere poate schimba cârme de gaz duză orientabilă (deflector) și filiala motoare de control m. p.

Motoare rachete cu combustibil solid sunt foarte fiabile, pot fi stocate pentru o lungă perioadă de timp, și, prin urmare, în mod constant gata de lansare.